Elemental Composition, Essential Oil and Thymol Content of Savory (Satureja hortensis L.) Inoculated with Azospirillum irakense and Pseudomonas putida at Different Nitrogen Levels

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Savory (Satureja hortensis L.) is one of the important medicinal plants, which is used in pharmaceutical  and perfume industry. In a pot experiment, effects of Azospirillum irakense (A)and Pseudomonas putida (P) and nitrogen levels (no nitrogen (N0), N1: 80 mg/kg, and N2: 160 mg/kg) were investigated on elemental composition, essential oil and thymol content of savory. The results showed that both bacteria had a significant and positive effect on essential oil percentage. In the presence of A. irakense (A+), essential oil was 0.832% and increased by 44% compared to the absence of this bacterium (A-). Also, in the presence of P. putida (P+), essential oil increased 26% by weight compared to the absence of this bacterium (P-). Application of nitrogen fertilizer, also enhanced the essentiol oil percentage, but it was significantly decreased in N2 level. Both bacterial strains and nitrogen fertilizer increased the thymol content, but the increase was not significant. A.irakense increased the shoot nitrogen concentration up to 8.37%. P.putida and A.irakense increased shoot and root K concentration by 10.24% and 15.86%, respectively. A.irakense deacreased shoot P and Ca concentration and P.putida increased shoot and root P concentrations by 17.73% and 30.32%, respectively.
 

Keywords


اکبری نیا ا، قلاوند ا، سفیدکن ف، رضایی م ب و شریفی عاشور آبادی ا، 1382. بررسی تأثیر کود­های شیمیایی، دامی و تلفیقی بر عملکرد و میزان ترکیبات اسانس دانه گیاه دارویی زنیان. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی،  شماره 61 :41-32
امید بیگی ر، 1388. تولید و فرآوری گیاهان دارویی (جلد اول). انتشارات آستان قدس رضوی (شرکت به نشر).
حبیبی ح، 1386. ارزیابی چگونگی تأثیر منابع آلی (بیولوژیک) و معدنی نیتروژن­دار (اوره) بر عملکرد و میزان متابولیت­های ثانویه دو گونه وحشی و زراعی گیاه آویشن (.Thymus sp). پایان نامه دکتری زراعت، دانشکده علوم زراعی و دامی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.
خالصی ن، شور م، صمدی کاظمی م و خوشنود یزدی ا، 1389. مطالعه اثر کود­های دامی و نیتروژنه بر درصد جذب نیتروژن و پتاسیم از خاک در گیاه دارویی سیاه دانه (Nigella sativa L.). همایش ملی گیاهان دارویی.
راثی پور ل و اصغرزاده ن ع، 1386.اثرات متقابل باکتری­های حل کننده فسفات و (Bradyrhizobium japonicum) بر شاخص­های رشد، غده­بندی و جذب برخی عناصر غذایی در سویا. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 11(40): 214-220
رحیم­زاده، س، سهرابی ی، حیدری غ،  عیوضی ع و حسینی م ط، 1391. تأثیر کاربرد کود­های زیستی و شیمیایی بر جذب عناصر پرمصرف و درصد اسانس در گیاه دارویی بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.). نشریه پژوهش­های زراعی ایران، 11(1): 120-125
زارع ش،  سیروس مهر ع، قنبری ا و طباطبایی ج، 1392. تغییرات اسانس و برخی ویژگی­های کمی گیاه مرزه
 (Satureja hortensis L.) تحت تأثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن و کمپوست زباله شهری. نشریه پژوهش­های زراعی ایران، 11(1): 191-199
عباس­زاده ب، شریفی عاشورآبادی ا،  اردکانی م، لباسچی م ح، صفی خانی ف ا و نادری حاجی باقر کندی م، 1385. بررسی تأثیر روش مصرف کود نیتروژن بر بازده و درصد ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس گیاه دارویی بادرنجبویه
(Melissa officinalis L.) تحت شرایط مزرعه. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 22(3): 223-230
قادری ن، 1389. بررسی پتانسیل­های استفاده از گونه­های مختلف Azospirillum spp. به عنوان باکتری محرک رشد گیاه برای افزایش عملکرد گیاه کلزا در گلستان. پایان نامه کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
قاسمی دهکردی ن، طالب ا،  1388. استخراج، شناسایی و تعیین مقدار ترکیبات موجود در گیاهان دارویی شاخص (چاپ اول). انتشارات سبزآرنگ با همکاری دانشگاه علوم پزشکی اصفهان.
کرمی، ا.، ع. سپهری، ج. حمزه یی و ق سلیمی. 1390. تأثیر کود­های زیستی فسفر و نیتروژن بر صفات کمی و کیفی گیاه دارویی گاوزبان (Borago officinalis L.) تحت تنش کمبود آب. فناوری تولیدات گیاهی، 11(1): 98-90
Abdul Jaleel C, Manivannan P, Sankar B, Kishorekumar A, Gopi R, Somasundrama R and Panneerselvam R, 2007. Pseudomonas fluorescens enhances biomass yield and ajmalcine production in Catharanthus roseus under water deficit stress. Colloids and Surfaces B. Biointerafaces, 60: 7-11.
Aliasgharzadeh N, Saleh Rastin N, Towfighi H and Alizadeh A, 2001. Occurrence of arbuscular mycorrhizal fungal in salin soils of Tabriz plain of Iran in relation to some physical and chemical properties of soil. Mycorrhiza 11:119-122.
Amin IS, 1997. Effect of bio and chemical fertilization on growth and production Coriandrum Sativum, Feoniculum vulgare and carum carvi L. Plant Annals of Agricultural Science, 35: 2327-2334.
Azcon R, Barea JM, and Hayman DS, 1976. Utilization of rock phosphate in alkaline soils by plant inoculated with mycorrhizal fungi and phosphate solubilizing bacteria. Soil Biology and Biochemistry, 8: 135-138.
Banchio E, Bogino PC, Zygadlo J and Giordano W, 2008. Plant growth promoting rhizobacteria improve growth and essential oil yeild in Organom majorana L. Biochemical Systematic and Ecology, 36: 766-771.
Bashan Y and Kentharrrison S, 1997. Enhanced growth of wheat and soybean plants inoculated with Azospirillum brasilense is not necessarily due to general enhancement of mineral uptake. Applied Environmental Microbiology, 56: 769-775.
Bashan Y, Sigh M and Levanony H, 1989. Contribution of Azospirillum brasilense Cd to growth of tomato seedlings is not through N fixtion. Canadian Journal of Botany, 67: 2429-2434.
Campbell GS, Jakson RD, Mortland MM, Nielsen DR and Klute A, 1986. Methods of Soil Analysis, part 1 (Physical and Mineralogical). Soil Science Society of America Journal. Madison, Wisconsin USA.
Das K, Dang R and Shivananda V, 2008. Influence of biofertilizer on the availability of nutrients (N, P and K) in soil in relation to growth and yield of Stevia rebaudiana grown in South India. International Journal of Applied Research in Natural Products, 1: 20-24.
Ebhin Mosto R, Chhonkar PK, Singah D and Patra AK, 2006. Changes in soil biology and biochemical characteristics in a long-term field trail on sub-tropical inceptisoil. Soil Biology and Biochemistry, 38: 1577- 1582.
Gee GW and Bauder JW, 1986. Particle-size analysis, In: Dane JH, et al. (eds.). Methods of Soil Analysis. Part 4, Physical methods. Soil Science Society of America, Madison, Visconsin, USA.
Gupta PK, 2000. Soil, Plant, Water and Fertilizer Analysis. Agrobios, New Delhi, India.
Gruandwald J and Buttle K, 1996. The European phytotherapeutics market. Drugs Made in Germany, 36: 6-11.
King EO, 1954. Media for the demonstration of pyocyanin and fluorescein. Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 44: 301.
Krishnamoorthy V and Madalager MB, 2000. Effect of interaction of nitrogen and phosphorus on seed and essential of ajowan (Trachysperum ammi). Journal of Spice and Aromatic Crop, 9: 137-139.
Kumar TS, Swaminathan V and Kumar S, 2009. Influence of nitrogen, phosphorus and biofertilizers on growth, yield and essential oil constituents in ratoon crop of davana (Artemisia pallens wall.). Electronic Journal of Environmental, Agricultural and Food Chemistry, 8: 86-95.
Leithy S, EL-Meseiry TA and Abdollah EF, 2006. Effects of biofertilizers, cell stabilizer and irrigation regime on rosemary herbage oil yield and quality. Journal of Applied Science Research, 2: 773-779.
Loomis WD and Corteau R, 1972. Essential oil biosynthesis. Recent Advances in Phytochimistry, 6:147-185.
Mclean EO, 1982. Soil pH and lime requirement. In: Page A L, et al. (eds). Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical and Microbiological Properties, 2nd edition. Agron, Monogr. 9. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison,USA. Pp: 199-224.
Migahed HA, Ahmed AE and Abd El-Ghany Bf, 2004. Effect of different bacterial starins as biofertilizer agent on growth, production and oil of Apium graveolense under Calcareous soil. Journal of Agricultural Sciences, 12: 511-525.
Nelson DW and Sommers LE, 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page AL, Miller RH, Keeney DR (eds). Methods of soil analysis, part 2. American Society of Agronomy, Soil Science Society of America., Madison, Wisconsin. Pp:539-579.
Oken Y and Hadar Y, 1987. Microbial inoculants as crop-yield enhancer CRC. Critical Reviews in Biotechnology, 6: 61-85.
Olsen SR and Sommers LE, 1982. Phsphorus. In: Page AL, Miller RH, Keeney DR (eds). Methods of soil analysis, part 2. American Society of Agronomy, Soil Science Society of America., Madison, Wisconsin. Pp: 403-430.
Omidbeigi R, 2009. Production and Processing of Medicinal plants. Astane Qod Razavi, Mashhad, 290 p.
 Sell CS, 2003. A fragrant introduction to Terpenoid Chemistry. The Royal Society of Chemistry. Thomas Graham House. Science Park. Milton Road Cambridg, UK 410 p.
Tien TM, Goskins MH and Hubel D, 1997. Plant growth substance produced by Azospirillum brasilense and their effect on the growth of pearl nillet. Applied Environment Microbiology, 39: 1016-1024.
Vessy JK, 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant Soil, 255: 571-586.
Waling I, Vark WV, Houba VJG and Van der lee JJ, 1989. Soil and plant analysis:A series of syllabi. Part 7. Plant analysis procedures. Wageningen Agriculture University.